[其他]绝缘体结构上的硅互联埋层

说明书

本发明涉及金属氧化物半导体（MOS）集成电路，特别是在绝缘体上采用硅集成电路的领域。

本申请叙述一在一绝缘层上形成一类似的外延层的工艺改进。本申请的改进措施导致在结构上形成一互联。

在一绝缘体上形成一类似外延层的工艺，已在1985年2月11日提交的序号为700，607，名称为“在一硅衬底上用于形成绝缘硅区和场效应器件工艺”的待批申请中给以叙述，该申请已转让给本发明的受让人。在那个申请叙述的工艺中，在一硅结构上形成一绝缘层，并通过该绝缘层形成多个窗口。在绝缘层上面淀积一多晶硅层，并通过窗口与衬底相接，并叙述了对于再结晶多晶硅层所通过衬底的结晶结构扩散，通过窗口进到多晶硅层的各种工艺步骤。比较高质量的单晶硅通过发生再结晶被生长在晶种窗上面。这些区域用于MOS场效应器件的沟道区。对于这些器件的源区和漏区是在再结晶的多硅层邻近的晶种窗和绝缘体上面形成的;然而源区和漏区在衬底上被隔离开。

因为本发明形成的互联是归并到该申请所叙述为目前较佳实施例的工艺中，所以结合本发明叙述该工艺部分。

在制造MOS器件过程中，在衬底上形成互联是众所周知的，这些互联有时被称为穿接（crossunders），并经常把掺杂物从多晶硅掺杂到衬底形成穿接。在衬底上形成的互联或穿接已在美国专利第4，013，489和3，964，092号中给以叙述。在这些工艺中，衬底本身是有源电路器件的一部分，在绝缘电路上的硅，试图使有源电路与衬底相分开。本发明叙述一工艺用于在衬底上形成互联，其中有源器件本身是形成在一再结晶层内绝缘层上。

本发明叙述一工艺的改进，该工艺在一绝缘层上形成一半导体层，其中绝缘层是形成在一硅衬底上面。更具体地说，诸如多晶硅半导体层是通过在绝缘层上的窗口，由硅衬底的结晶结构扩散再结晶。诸如在半导体层上形成的MOS场效应器件通过绝缘层被隔离开。本发明的改进包括在衬底本身内形成互联，该衬底在器件覆盖半导体层内之间提供互联。在绝缘层上，在掺杂半导体层之前，在衬底上形成一掺杂区域。在该掺杂区至少有一部分在绝缘层上形成窗口，让掺杂区联接半导体层。通过该窗口，使半导体层再结晶，因此联接穿接，例如在再结晶层上的源或漏区。

图1是衬底部分的纵向剖面图，其中在衬底内形成一n井和一掺杂区;

图2说明在图1衬底上形成氮化硅后的情况;

图3说明图2的衬底生长氧化区后的情况;

图4说明图3的衬底上一平面步骤;

图5说明图4的衬底上形成多晶硅层后的情况;

图6说明图5的衬底上多晶硅层再结晶后的情况;

图7是一纵向剖面图，它示出了图6衬底在再结晶的多晶硅层内形成的器件大部分情况;

图8是根据本发明，在再结晶层内形成的一叠加器件所做的一穿接局剖透视图。

所叙述的改进工艺用来在一集成电路衬底上形成一互联，该集成电路被制作在一绝缘层上形成的一再结晶的半导体层内。为了充分理解本发明在下面的叙述中，将提出一些具体的细节，如特殊的导电层等等。然而对本技术领域的人来说，显然不用这些详细叙述也可以实现本发明。在其他例子中，为了不混淆本发明，众所周知的工艺步骤就不给以详细叙述了。

如上所述，本发明为待批申请专利所叙述的工艺之改进，该待批申请是1985年2月11日提交的，序号为700，607，标题“在硅衬底上用于形成绝缘硅区和场效应器件的工艺”并已转让给本发明的受让人。在本发明中该申请讨论了一些具体的细节，参照先前申请，在本发明中把它作为“在先申请”。如后面所述，在没有先前申请的再结晶的情况下，也可使用本发明。

所发明的工艺是目前较好的用于制造互补金属-氧化物-半导体（CMOS）集成电路的方法。然而，在下面叙述中，参照所做用于形成特别是导电型场效应器件的区域（如井）。同时，对本技术领域的人来说，显然本发明可被用于其它技术。

现在参考图1，一P型单晶硅衬底10，它包括一n井13。如图所见部分使用n井制造一集成电路的P-沟器件。衬底10包括一二氧化硅层16，该二氧化硅层完全覆盖在衬底的表面。在表面上形成一光刻胶层14并通过该层露出窗口15。窗口15被限定在根据本发明所要求的形成互联的那些区域。在衬底上形成的一掺杂区由区域12对准露出的窗口15。正是该区域变成用于集成电路的互联或穿接。因此，该区域可以是一延伸区或是一几何复杂区域。可以用一普通离子注入法形成区域12，该区域12通过二氧化硅层16注入离子。或者对准窗口15可以刻蚀二氧化硅层16，并用普通扩散法形成掺杂区12。而后去掉光刻胶层14。